Systeembord

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Opbouw van automatische systemen

Wat is een automatisch systeem?

Definitie: Een systeem dat naar aanleiding 

van een signaal (impuls) geheel zelfstandig, 

zonder tussenkomst van buiten het systeem, 

handelingen verricht.

Blokschema

Een automatisch systeem heeft altijd een bepaalde structuur in een blokschema:

Invoer: hier wordt gemeten / waargenomen

- Thermostaat: temperatuur wordt gemeten

Verwerking: hier wordt "nagedacht" / data verwerkt

- Thermostaat: vergelijking temperatuur met ingestelde waarde

Uitvoer: hier wordt een actie ondernomen / iets gedaan

- Thermostaat: CV-ketel inschakelen

Voorbeelden van Invoer

. 

.

 

Voorbeelden:

Sensoren, keyboard, muis, touchscreen, schakelaar

Voorbeelden van verwerking

. 

.

Voorbeelden:

Moederbord, verwerkingsbord, chip

Voorbeelden van uitvoer

. 

.

Voorbeelden:

Zoemer, lampjes / ledjes, brandalarm, beeldscherm, speakers, airpods

Hoe zal het blokschema van een iPad eruit kunnen zien?
Antwoord als:
Invoer: ... Verwerking: ..... Uitvoer:...

Blokschema van een iPad

. 

.

Invoer:             touchscreen, knoppen, volume-knoppen

Verwerking:  moederbord, computer

Uitvoer:           schermweergave, speakers

Een belletje in een magnetron wat aangeeft dat het eten klaar is, is een …

1. regelaar
2. geluidsensor
3. uitvoerelement

Een systeem dat waarbij de uitvoer van invloed is op de invoer (terugkoppeling) wordt ook wel een
… genoemd.

1. meetsysteem
2. stuursysteem
3. regelsysteem

Een automatisch systeem bestaat uit een invoergedeelte, een uitvoergedeelte en een … gedeelte.

1. verwerkings -
2. stuur -
3. regel -

Geef een voorbeeld van een sensor

Wat doet een sensor?
(definitie)

Lineariteit, bereik & gevoeligheid

 Er is een deel van de grafiek waar de lijn lineair loopt; dit is de lineariteit van de grafiek. In dit geval tussen 35 °C en 50 °C. 

Het bereik is het deel van de grafiek waarbinnen de waarden van de gemeten grootheid vallen. In dit geval tussen 0,00 °C en 72,5 °C. 

De gevoeligheid geeft aan met hoeveel spanning (Volt) de sensorspanning toeneemt als de gemeten grootheid toeneemt. In het geval van de ijkgrafiek hiernaast moeten we kijken naar het lineare deel en vinden we:

Als er geen lineair gedeelte in de grafiek staat, is een raaklijn wenselijk om de spanning bij een bepaalde waarde van de gemeten grootheid te achterhalen.

​ΔT​​ΔU​​=​50−35​​7,0−3,5​​=​15​​3,5​​=0,23 V/°C

Opgaven

Een nachtstroomkachel bestaat uit grote blokken speksteen die door een elektrisch verwarmingselement van binnenuit worden opgewarmd. De temperatuur van de stenen wordt gemeten met een temperatuursensor. De ijkgrafiek van deze sensor staat hieronder weergegeven.

a. Wat is het bereik van deze sensor? 

b. Bepaal de gevoeligheid van deze sensor.

Antwoord:
-bereik
-gevoeligheid

Bekijk de ijkgrafiek van een temperatuursensor hiernaast.

Tussen welke waarden geldt lineairiteit?

Antwoord

De grafiek loopt lineair tussen 30 en 90 °C.

Bekijk de ijkgrafiek van dezelfde temperatuursensor hiernaast.

Bereken de gevoeligheid van de sensor in het lineaire deel van de ijkgrafiek.

1. 0,0345 V/°C
2. 0,0542 V/°C
3. 18,46 °C/V
4. 28,24 °C/V